短くて急な登りをこなしたのに、獲得標高がほとんど増えないのはなぜか
岩の段差をよじ登った、土手を一気に駆け上がった——1 分もかからなかったけれど、その日いちばん脚にきた場面だったはずです。ところが記録を見ると、獲得標高の合計はほとんど動いていません。登ったこと自体は本物です。高さも本物です。消えてしまったのは登ったという事実そのものではなく、そのごく一部で、平坦な道が実在しない丘に見えるのを防いでいるのと同じ種類の処理によって、静かに削り取られています。
まず結論
獲得標高は、センサーの値をそのまま読み取ったものではありません。一連の高度データを足し合わせて作られており、積算される前に、平らな地面での普通の揺れがそのまま偽の登りにならないよう、何らかのノイズフィルタを通されます。このフィルタは、信号のどこが本物の高さの変化で、どこが単なるセンサーのノイズかを推測する仕組みで、たいていは「狭くて急な変化」をひとまず疑ってかかることで区別しています。岩場のひと登りや短いよじ登り、数歩で終わる急な上りも、まさに「狭くて急」です。その一部はノイズと一緒に均されてしまうことがあり、これが、脚の記憶よりも合計が小さく感じられる理由です。
生の高度データの中で、短く急な登りはどう見えるか
獲得標高を出すアプリはどれも、軌跡上のほぼすべての点に高度の値が一つずつ付いた、同じ種類の元データから計算しています。ゆるやかに長く続く坂は、そのデータの中では何十点、何百点にもわたって少しずつ標高が上がり続ける形で現れます。短く急な登りはまったく違う形になります——数点だけ一気に値が跳ね上がり、そのあとすぐに地面が平らになって、値もすぐ元の高さで落ち着きます。地面が実際にどうだったかという情報抜きに、データの形だけを見ると、この狭いスパイクは、平らな地面で普通の GPS や気圧センサーのノイズが作る、短く鋭い揺れと見分けがつきにくいのです。
平坦な道を守るフィルタが、急な登りの代償にもなる理由
どのアプリも、積算する前に高度データへ何らかのフィルタをかけなければなりません。そうしないと、まったく平らな道を歩いただけで、センサーのゆらぎだけで何十メートルもの獲得標高がついてしまいます。このフィルタは、たいてい狭くて急な変化をひとまず疑うことで働きます。二、三点しか続かない上下の揺れを無視したり、データを均して、短いスパイクをその前後の平らな部分に近づけて引き下げたりする、といった具合です。平らな地面での本物の揺れに対しては、これはまったく正しい処理です。問題は、短く急な登りも同じスパイクの形をしているということです。だから、平坦な道を丘に見せないのと同じ平滑化が、合計に届くより前に、本物の鋭い登りの一部まで丸めてしまいます。
ゆるやかで長い登りが、同じようには削られない理由
ゆるやかに長い距離をかけて続く登りは、アプリが使っている平滑化の幅に対して十分に「広い」ので、フィルタが触れるのは登り始めと登り終わりの両端くらいで、その間の長く安定した上りにはほとんど手が入りません。短く急な登りは、幅の点でフィルタが取り除こうとしているノイズにずっと近いので、より大きな割合がその同じ幅の中に収まってしまいます。同じだけの高さを登った二つの登りが、最終的な合計にまったく違う量しか反映されないことがありますが、それはどちらかがより正確に測られたからではなく、それぞれがどれくらいの時間をかけて登られたか、その違いによるものです。
こういうときは見直してみる価値がある
- 本物の高さを登ったと確信している岩場やよじ登りが、高度プロフィールにほとんど現れず、その前後にあるゆるやかな区間ははっきり見える——これはここまで説明してきた通常のパターンで、記録に何か問題があるわけではありません。
- 短く急な登りがいくつも続くハイキングが、同じくらいの高さを登った一本のゆるやかな長い登りより、はっきり低い合計で終わる——同じ理由で起こりうることで、形の違う二つのルートを獲得標高だけで比べるときに覚えておく価値があります。
- よじ登った場所を覚えているちょうどその地点で、高度プロフィールの線に短く急な跳ね上がりが見える——これは合計には十分反映されなくても、記録されたデータそのものには本物の登りが残っている、ということです。
- 体感と合計の差が大きく、しかもその登りが実際には短くなく長かった場合——それはこのフィルタの効果ではうまく説明できないパターンなので、別の原因を考える価値があります。
TrailCam との関係
TrailCam は、記録中もリプレイのときも、すべてのルートについて獲得標高を地図の下の高度プロフィールとして表示するので、短く鋭い登りも、最後の合計値だけでなく線そのもので直接確かめられます。このプロフィールと合計値は、ルートを GPX 1.1 や CSV で書き出すときにもどちらも含まれます(GPX 1.1 / CSV 書き出しは任意の TrailCam Pro に含まれる機能です)。アプリ自体のダウンロードは無料です。
よくある質問
- 獲得標高の合計は、間違っているということですか?
- 計算が間違っているわけではありません。センサーのノイズを取り除くことと、小さな本物の登りを残すことの間で、どの獲得標高フィルタも避けられない妥協を反映しているだけです。ただし、短く急な登りがいくつも続くハイキングは、同じ高さをゆるやかに登ったハイキングよりも、実際より低く出やすいということではあります。
- 気圧計なら、短く急な登りを GPS よりうまく捉えられますか?
- 気圧計は、本物の高さの変化に対して GPS の高度よりも速く、なめらかに反応することが多く、その点では助けになります。ただし、本物の短い登りと普通の気圧の揺れを見分けるためには、気圧計の値もやはり何らかのフィルタを通す必要があり、上で説明したのと同じ妥協は気圧計にも当てはまります。
- 同じ高さでも、ゆるやかで長い登りでは、なぜこの現象が起きないのですか?
- ゆるやかな登りは、フィルタが使う平滑化の幅に対して十分に広いため、触れられるのは両端だけで、間にある長く安定した上りはほとんど手つかずのまま合計に加わるからです。短く急な登りは、幅の点で普通のノイズにかなり近いため、フィルタによって取り除かれる割合がずっと大きくなります。
自分のルートを記録する
TrailCam は iPhone 用の GPS ルート記録アプリです。動画・写真・音声メモを撮ったその地点に紐づけて保存し、GPX 1.1 または CSV で書き出せます。ダウンロードは無料です。